package com.lihepeng.leecode.classic.lru;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * 运用你所掌握的数据结构，设计和实现一个  LRU (最近最少使用) 缓存机制。它应该支持以下操作： 获取数据 get 和 写入数据 put 。
 * <p>
 * 获取数据 get(key) - 如果关键字 (key) 存在于缓存中，则获取关键字的值（总是正数），否则返回 -1。
 * 写入数据 put(key, value) - 如果关键字已经存在，则变更其数据值；如果关键字不存在，则插入该组「关键字/值」。当缓存容量达到上限时，它应该在写入新数据之前删除最久未使用的数据值，从而为新的数据值留出空间。
 * <p>
 * 来源：力扣（LeetCode）
 * 链接：https://leetcode-cn.com/problems/lru-cache
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 * 葬我于高山之上兮，
 * 　　望我故乡
 * 　　故乡不可见兮，
 * 　　永不能忘。
 * 　　葬我于高山之上兮，
 * 　　望我大陆；
 * 　　大陆不可见兮，
 * 　　只有痛哭。
 * 　　天苍苍，野茫茫，
 * 　　山之上，国有殇。
 */
public class LRUCache {
    // 参考linkedlistHashMap 来完成

    private static class DLinkNode {
        int key;
        int val;
        DLinkNode prev;
        DLinkNode next;

        public DLinkNode() {
        }

        public DLinkNode(int key, int val) {
            this.key = key;
            this.val = val;
        }
    }

    private Map<Integer, DLinkNode> cache = new HashMap<>();
    private int size;
    private int capacity;
    private DLinkNode head, tail;

    public LRUCache(int capacity) {
        this.size = 0;
        this.capacity = capacity;
        head = new DLinkNode();
        tail = new DLinkNode();
        head.next = tail;
        tail.prev = head;
    }


    public int get(int key) {
        DLinkNode dLinkNode = cache.get(key);
        if (dLinkNode == null) {
            return -1;
        }
        // 如果存在将节点转移到头部
        move2Head(dLinkNode);
        return dLinkNode.val;
    }

    private void move2Head(DLinkNode dLinkNode) {
        removeNode(dLinkNode);
        add2Head(dLinkNode);
    }

    private void removeNode(DLinkNode node) {
        node.prev.next = node.next;
        node.next.prev = node.prev;
    }

    private void add2Head(DLinkNode node) {
        node.prev = head;
        node.next = head.next;
        head.next.prev = node;
        head.next = node;
    }

    public void put(int key, int value) {
        // 检查是不是存在相同的key
        DLinkNode dLinkNode = cache.get(key);
        if (dLinkNode == null) {
            DLinkNode dLinkNode1 = new DLinkNode(key, value);
            cache.put(key, dLinkNode1);
            add2Head(dLinkNode1);
            ++size;
            if (size > capacity) {
                // 淘汰最后一个key
                DLinkNode tailNode = removeTail();
                // 清除hash列表里面的元素
                cache.remove(tailNode.key);
                --size;
            }
        } else {
            // 定位到元素，修改元素的值 ，然后将元素移动到最前面
            dLinkNode.val = value;
            move2Head(dLinkNode);
        }
    }

    // 删除列表中的最后一个节点
    private DLinkNode removeTail() {
        DLinkNode res = tail.prev;
        removeNode(res);
        return res;
    }
}
